JPS6057134B2 - 光学的情報装置における光集束位置制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光学的情報装置、例えばビデオディスクプレ
ーヤーにおいて、フォーカシング制御、トラッキング制
御、時間軸補正制御を行う光学的情報装置における光集
束位置制御装置に関するもの である。

ビデオディスクプレーヤーに用いるディスクは一般に
面振れとともに、ディスクとディスクモータ軸との機械
的偏心をともなつて回転している。

このためディスク上の情報トラックは面振れ方向と半径
方向の空間的変動と接線方向の速度変動が生じる。従つ
て記録された情報を再生するには、レーザー光の集束位
置が常に情報トラック上にあるよう情報トラックの空間
的変動に追従させる必要がある。又情報トラックの速度
変動を補正するためレーザー光を情報トラックの接線方
向に動かせる必要がある。このような光集束位置の制御
機構としては、従来電磁気力により対物レンズを上下動
させるフォーカシング制御機構とガルバノメータの原理
を応用した回動ミラーからなるトラッキング制御機構及
び時間軸補正制御機構とを組合せたものがあつたが、３
つの独立した制御機構を有するため、部品点数が多く小
型化が困難であつた。斯かる欠点を除去するものとして
、近年対物・レンズ自体を３軸方向に動かしてフォーカ
シング、トラッキング、時間軸補正制御を行なう装置が
種々提案されている。例えば特開昭５３−１２０４０３
号においては対物レンズをスピーカ等に用いられるダイ
ヤフラム１枚によつて保持した構成になつ、ている。斯
かる構成では１枚のダイヤフラムが３つの互いに直交す
る方向に力を受けることになるが、力を受けた方向にだ
け変位することは困難であり、他方向にも変位をともな
う。従つてフォーカシング，トラッキング，時間軸補正
の３軸方向の制御時において、相互作用を起こし正確な
制御が困難であつた。又フォーカシングとトラッキング
、時間軸補正とでは一般に感度特性が異なり、各々に適
するステイフネス、ダンピング特性を選定する必要があ
るが、ダイヤフラムを用いた場合フォーカシング特性と
トラッキング、時間軸補正特性とを独立して選定するこ
とが難かしく、３軸に最適な特性を有する３軸制御装置
を提供することは困難であつた。ダイヤフラム以外の対
物レンズの保持機構として、特開昭５４−１０９８１号
に示されているように１方向にのみ弾性を有するいくつ
かのばね部材を組合わせて構成した保持機構がある。斯
かる装置では構成が複雑になると共にダンピング特性に
劣るため高次共振が生じやすいといつた欠点があつた。
本発明は上記のような従来の問題点を解決するものであ
り、対物レンズを球面軸受と弾性支持体とで保持してト
ラッキング制御と時間軸補正制御を行なうとともに対物
レンズを光軸方向に案内する保持機構によりフォーカシ
ング制御を行なう光集束位置制御装置を提供するもので
ある。

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図
及び第２図に本発明の第１実施例を示し、図において１
は対物レンズ、２は該対物レンズ１を収容するレンズ鏡
筒、３はレンズ鏡筒２に取付けられたコイルボビンであ
る。４ａ，４ｂはコイルボビン３に巻かれたトラッキン
グ用可動コイルで、互いに対向する位置にあり、リード
線４ａ″，４ｂ″を介して電流が供給される。

５ａ，５ｂはコイルボビン３に巻かれた時間軸補正用可
動コイルで、互いに対向する位置にあり、リード線５ａ
″，５ｂ″を介して電流が供給される。

トラッキング用可動コイル４ａ，４ｂと時間軸補正用可
動コイル５ａ，５ｂとは軸が互いに直交するように設け
られている。６ａ，６ｂは夫々センターヨーク７の側面
にマグネット８ａ，８ｂを互いに対向するように設け、
該マグネット８ａ，８ｂの外側面にサイドヨーク９ａ，
９ｂを前記マグネット８ａ，８ｂ及び前記センターヨー
ク７を介して互いに対向するよう併設してなるトラッキ
ング用磁気回路である。

斯かる構成により、トラッキング用磁気回路６ａ，６ｂ
の空隙１０に第１図矢印Ｂ方向の空隙磁界が発生する。
又トラッキング用可動コイル４ａ，４ｂはトラッキング
用磁気回路６ａ，６ｂのセンターヨーク７に移動可能に
一部挿入されていて、トラッキング用磁気回路６ａ，６
ｂの軸方向が空隙磁界を垂直に横切るように設けられて
いる。一方６ｃ，６ｄはトラッキング用磁気回路６ａ，
６ｂと同様に構成された時間軸補正用磁気回路であり、
時間軸補正用可動コイル５ａ，５ｂの軸方向が空隙１『
の磁界を垂直に横切るように設けられている。１１は球
面軸受で、内輪１２と外輪１３とで構成されていて、０
を中心として内輪１２ががたつくことなくトラッキング
方向及び時間軸方向に回転できる。

又内輪１２に前記レンズ鏡筒２が固定されている。１４
はリング状のゴム膜であり、内周部が球面軸受１１の内
輪１２に、外周部が外輪１３に固着されていて、レンズ
鏡筒２を光軸位置に弾性的に保持している。

１５は球面軸受１１の外輪１３に設けられたフォーカス
用コイルボビンである。

１６はフォーカス用コイルボビン１５に巻かれたフォー
カス用可動コイルで、リード線１６ａを介して電流が供
給される。

１７はリング状のマグネット１８、センターヨーク１９
、ヨーク２０からなるフォーカス用磁気回路であり、前
記フォーカス用可動コイル１６がフォーカス用磁気回路
１７の空隙中に配置されている。

２１はフォーカス用磁気回路１７のセンターヨーク１９
に固着されたすベリ軸受で、球面軸受１１の外輪１３の
外側面と当接していて球面軸受１１を光軸方向へ移動可
能としている。

従つて球面軸受１１の内輪１２に固定されたレンズ鏡筒
２を光軸方向へ移動可能としている。２２はフォーカス
用磁気回路１７に設けられたまわり止めピンでフォーカ
ス用コイルボビン１５の孔に嵌り合い、レンズ鏡筒２の
回転を防止している。

２３はトラッキング用磁気回路６ａ，６ｂ１時間軸補正
用磁気回路６ｃ，６ｄをフォーカス用磁気回路１７に固
定する支柱である。

２４はフォーカス用磁気回路１７を固定した筐体である
。

以上のように構成された光集束位置制御装置の動作を説
明する。

先すトラッキング制御及び時間軸補正制御について説明
する。既知のトラッキング誤差検出回路からのトラッキ
ング制御電流がリード線４ａ″，４ｂ″を介してトラッ
キング用可動コイル４ａ，４ｂに流れると、トラッキン
グ用磁気回路６ａ，６ｂの空隙１０の第１図矢印Ｂ方向
の磁界によりトラッキング用可動コイル４ａ，４ｂは第
１図矢印Ａ方向に力を受ける。このとき、レンズ鏡筒２
は球面軸受１１により回動可能に支持されるとともにゴ
ム膜１４により光軸位置に弾性的に保持されているため
、レンズ鏡筒２は０を中心に第１図矢印Ａ方向に揺動し
てトラッキング制御が行なわれる。トラッキング用可動
コイル４ａ，４ｂに流れるトラッキング制御電流を切る
とレンズ鏡筒２は光軸位置に復帰する。一方、時間軸補
正制御についてもトラッキング制御と同様な原理て行な
われる。既知の時間軸誤差検出回路からの時間軸補正制
御電流がリード線５ａ″，５ｂ″を介して時間軸補正用
可動コイル５ａ，５ｂに流れると、時間軸補正用磁気回
路６ｃ，６ｄの空隙１０″の第１図矢印Ａ方向の磁界に
より、時間軸補正用可動コイル５ａ，５ｂは第１図矢印
Ｂ方向に力を受ける。レンズ鏡筒２は前述したように球
面軸受１１により回動可能に支持されるとともにゴム膜
１４により光軸位置に弾性的に保持されるため、レンズ
鏡筒２はＯを中心に第１図矢印Ｂ方向に揺動して時間軸
補正制御が行なわれる。時間軸補正用可動コイル５ａ，
５ｂに流れる時間補正制御電流を切るとレンズ鏡筒２は
光軸位置に復帰する。次にフォーカシング制御動作につ
いて説明する。既知のフォーカシング誤差検出回路から
のフォーカシング制御電流がリード線１６ａを介してフ
ォーカス用可動コイル１６に流れると、フォーカス用磁
気回路１７の空隙磁界によりフォーカス用可動コイル１
６は第２図矢印Ｃ方向に力を受ける。このとき、フォー
カス用コイルボビン１５が固定された球面軸受１１の外
輪１３はすベリ軸受２１によつて第２図矢印Ｃ方向に摺
動案内されているとともにまわり止めピン２２によつて
回転しないようになつている。又レンズ鏡筒２は球面軸
受１１の内輪１２に固定され、内輪１２と外輪１３とは
ゴム膜１４て規制されているので、レンズ鏡筒２と外輪
１３とは第２図矢印Ｃ方向に一体となつて動くことがで
きる。従つて、レンズ鏡筒５は第２図矢印Ｃ方向即ち光
軸方向に移動し、フォーカシング制御が行なわれる。こ
のときレンズ鏡筒２は光軸まわりの回転が規制されてい
るので、コイルボビン３はトラッキング用磁気回路６ａ
，６ｂ１時間軸補正用磁気回路６ｃ，６ｄに接触しない
。以上説明したように、本実施例によれば対物レンズ１
を収容したレンズ鏡筒２を球面軸受１１とゴム膜１４で
保持してトラッキング制御と時間軸補正制御を行なつて
いるので、レンズ鏡筒２は球面軸受１に沿つて揺動する
。

従つて外乱等による不所望な振動を球面軸受１１により
防止することができる。又フォーカシング制御は球面軸
受１１がすベリ軸受２１によつて案内され、球面軸受１
１と一体となつたレンズ鏡筒２が光軸方向にだけ移動す
る。以上のように、対物レンズ１は力を受けた方向にだ
け変位することになり、フォーカシングとトラッキング
、、時間軸補正制御との相互作用がなく良好な制御を行
なうことができる。又レンズ鏡筒２はゴム膜１４で光軸
位置に保持されていて、光軸を中心に揺動することにな
るので、対物レンズ１のレンズ性能の良好な範囲で使用
でき記録再生が良好に行なえる。さらに、ゴム膜１４は
トラッキング制御、時間軸補正制御の特性に影響し、フ
ォーカシング制御の特性には影響しない。従つてフォー
カシング制御の特性とトラッキング制御、時間軸補正制
御の特性を独立して選定できるので、最適な制御特性を
有する光集束位置制御装置を容易に提供できる。次に本
発明の他の実施例を第３図に基づいて説明する。

尚前記第１実施例と同じ箇所は説明を省略する。この実
施例では球面軸受１１の外輪１３はフォーカス用磁気回
路１７のセンター→−ク１９に固定されている。２５は
レンズ鏡筒２に固定されたフォーカス用コイルボビンで
、フォーカス”用可動コイル１６が巻かれている。

２６は球面軸受１１の内輪１２に設けられたまわり止め
ピンで、フォーカス用コイルボビン２５の孔と嵌合し、
レンズ鏡筒２の光軸まわりの回転を防止している。

２７は球面軸受１１の内輪１２の内側面に・固着された
すベリ軸受で、レンズ鏡筒２の外側面と当接していてレ
ンズ鏡筒２を光軸方向へ移動可能としている。

２８は筐体で、雌ねじ部２８ａを有している。

２９は外周に雄ねじ部２９ａを有するリングで、筐体２
８の雌ねじ部２８ａと螺合しｌている。

又リング２９の突起部２９ｂはゴム膜１４と接触してゴ
ム膜１４を押し上げている。斯かる構成では、フォーカ
ス方向の可動部がレンズ鏡筒２とトラッキング、時間軸
補正、フォーカス用各コイルボビンであるため、球面軸
受とともに動かす方式に比べ可動部が軽量となり、フォ
ーカシング制御の感度が向上する。又可動部が軽量にな
るためフォーカス用磁気回路の小型化も可能となり、光
集束位置制御装置の小型軽量化が計れる。さらに、リン
グ２９をまわすことによりゴム膜２８の張力を可変でき
るのでトラッキング及び時間軸補正方向のステイフネス
を可変できる。よつて最適なトラッキング制御及び時間
軸補正制御の特性を容易に得ることができ、組立調整が
容易となる。本発明ではレンズ鏡筒２の光軸方向の案内
にすベリ軸受２１，２７を用いているが、ゴム膜等の弾
性的な支持方法でも良い。

本発明光学的情報装置における光集束位置制御装置は以
上述べたように実施し得るものであり、前記した従来の
問題を解決でき、最適な制御特性を有する光集束位置制
御装置を容易に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光集束位置制御装置の第１実施例を示
す平面図、第２図は第１図のＸ−Ｘ断面図、第３図は本
発明の他の実施例を示す断面図である。 一１・・・・・・対物レンズ、２・・・
・・ルンズ鏡筒、３・・・・コイルボビン、４ａ，４ｂ
・・・・・・トラッキング用可動コイル、５ａ，５ｂ・
・・・・・時間軸補正用可動コイル、６ａ，６ｂ・・・
・・・トラッキング用磁気回路、６ｃ，６ｄ・・・・・
時間軸補正用磁気回路、１１・・・・・・球面軸受、１
２・・・・内輪、１３・・・・・・外輪、１４・・ゴム
膜、１５・・・・フォーカス用コイルボビン、１７・・
・・・・フォーカス用磁気回路、２１・・・・・すベリ
軸受、２５・・・・・・フォーカス用コイルボビン、２
７・・・・・すベリ軸受。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ディスク上の情報トラックに対物レンズにより光を
   集束させ、情報を記録あるいは再生する光学的情報装置
   において、前記対物レンズを収容するレンズ鏡筒と、該
   レンズ鏡筒を前記情報トラックと同一方向及び直交する
   方向に揺動できるように案内する球面軸受と、前記レン
   ズ鏡筒を光軸位置に保持するために前記球面軸受の内輪
   端部に一端が固定され、他端が前記球面軸受の外輪端部
   に固定される弾性支持体と、前記レンズ鏡筒を光軸方向
   に移動させる電磁気的駆動手段と、前記レンズ鏡筒を前
   記情報トラックと同一方向及び直交する方向に揺動させ
   る電磁気的駆動手段とを備えたことを特徴とする光学的
   情報装置における光集束位置制御装置。 ２ レンズ鏡筒を球面軸受の内輪に挿入し、光軸方向に
   摺動自在に構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の光学的情報装置における光集束位置制御装置
   。 ３ 弾性支持体としてゴム膜を用い、該ゴム膜の張力を
   可変する手段を設けたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の光学的情報装置における光集束
   位置制御装置。